Перша універсальна теорія дивних металів може допомогти пояснити, чому вони поводяться так дивно – наприклад, чому вони протистоять потоку електронів більше, ніж звичайні метали, такі як золото чи мідь. Нова теорія, розроблена дослідниками з Інституту Флатайрона в Нью-Йорку та Гарвардського університету, обидва в США, враховує дві властивості дивних металів: квантову заплутаність їхніх електронів і неоднорідне розташування їхніх атомів. Ця робота може покращити наше розуміння високотемпературних надпровідників та інших корельованих квантових матеріалів.
Дивні метали знаходяться десь між металами та ізоляторами і отримали свою назву через особливу поведінку своїх електронів. На відміну від електронів у звичайних металах, які рухаються вільно з невеликою кількістю взаємодій і невеликим опором, електрони в дивних металах рухаються повільно й обмежено. Електрони в дивному металі також втрачають «пам’ять» про своє минуле положення з найшвидшою можливою швидкістю, дозволеною фундаментальними законами квантової механіки.
Ще більш дивним є те, що нещодавно дослідники дізналися, що високотемпературні надпровідники купрат (оксид міді), які були відкриті в 1987 році, містять дивну металеву фазу, а також фазу надпровідності. Дивна фаза виникає, коли шар оксиду міді сильно легований дірками, і це спантеличує фізиків, оскільки його не можна описати звичайними теоріями, які розглядають електрони як незалежні квантові частинки та здебільшого ігнорують будь-яке квантове заплутування між ними.
Тонка взаємодія між багатоелектронним заплутанням і безладдям
«Розуміння цієї дивної фази є необхідним інгредієнтом будь-якої теорії високотемпературної надпровідності, і багато зусиль було витрачено в цьому напрямку за останні кілька десятиліть», — говорить Субір Сачдев of Гарвардський, який керував новим дослідженням разом з Аавішкар Патель в Інститут ФлетайронаАвтора Центр обчислювальної квантової фізики (CCQ). «У нашій статті ми пропонуємо нову теорію, яка узгоджується з існуючими спостереженнями та підкреслює тонку взаємодію між заплутаністю багатьох електронів і безладом, який присутній у всіх кристалах через наявність домішок».
Нерівномірність розташування дивного металу означає, що природа заплутування електронів сильно залежить від місця заплутування в матеріалі, додає Сачдев. Ця неоднорідність додає випадковості імпульсу електронів, коли вони поширюються через матеріал і взаємодіють один з одним. У результаті електрони не течуть разом, а стикаються один з одним у всіх напрямках і штовхають один одного, створюючи електричний опір. А оскільки електрони частіше стикаються зі збільшенням температури матеріалу, електричний опір зростає пропорційно температурі.
Більш реалістична модель
Ця взаємодія заплутаності та нерівномірності ніколи раніше не була експериментально задокументована в жодному матеріалі, але Патель зазначає, що це надзвичайно проста концепція – принаймні заднім числом.
«Початковою ідеєю була моя пропозиція в 1993 році в (варіації) того, що зараз називається моделлю Сачдева-Є-Китаєва», — розповідає Сачдев. Світ фізики. «Це проста, розв’язувана іграшкова модель, яка дозволяє нам вивчати взаємодію між квантовою заплутаністю та безладдям у режимі, коли струм протікає в заплутаному «квантовому супі», а не через окремі електрони».
Відтоді дослідники шукали способи зробити цю модель іграшки більш реалістичною завдяки співпраці як з експериментаторами, так і з теоретиками, зокрема з Flatiron's Антуан Жорж та Олів'є Парколле. «Після багатьох неправильних поворотів на цьому шляху ми нарешті натрапили на узагальнення, описане в нашому поточному дослідженні, яке ми детально описуємо в наука, під час тривалих дискусій з моїми співавторами в період пандемії», — каже Сачдев.
«Несприйнятливі» метали створюють новий агрегатний стан
Теорія може послужити «стартовим майданчиком» для розуміння повної фазової діаграми високотемпературних надпровідників на основі оксиду міді та ряду інших пов’язаних квантових матеріалів, додає він.
Зараз команда Flatiron/Harvard обчислює багато спостережуваних властивостей своєї теорії, включаючи шум у струмі та реакцію на сильне лазерне світло та магнітні поля. «Ми порівняємо ці результати з поточними експериментами та сподіваємось отримати повну картину основної фізики», — підсумовує Сачдев.
- Розповсюдження контенту та PR на основі SEO. Отримайте посилення сьогодні.
- PlatoData.Network Vertical Generative Ai. Додайте собі сили. Доступ тут.
- PlatoAiStream. Web3 Intelligence. Розширення знань. Доступ тут.
- ПлатонЕСГ. Автомобільні / електромобілі, вуглець, CleanTech, Енергія, Навколишнє середовище, Сонячна, Поводження з відходами. Доступ тут.
- PlatoHealth. Розвідка про біотехнології та клінічні випробування. Доступ тут.
- ChartPrime. Розвивайте свою торгову гру за допомогою ChartPrime. Доступ тут.
- BlockOffsets. Модернізація екологічної компенсаційної власності. Доступ тут.
- джерело: https://physicsworld.com/a/strange-metals-reveal-their-secrets/
- : має
- :є
- : ні
- :де
- 118
- a
- рахунки
- Додає
- просування
- ВСІ
- дозволено
- дозволяє
- по
- Також
- an
- та
- будь-який
- навколо
- розташування
- художник
- AS
- At
- BE
- оскільки
- було
- перед тим
- між
- обидва
- але
- by
- званий
- не може
- проблеми
- Місто
- Співробітництво
- Зіткнення
- порівняти
- повний
- обчислення
- концепція
- вважається
- послідовний
- містити
- звичайний
- Мідь
- може
- Поточний
- десятиліття
- залежить
- описаний
- деталь
- розвиненою
- напрям
- відкритий
- обговорення
- два
- під час
- кожен
- зусилля
- електрони
- заплутаність
- приклад
- існуючий
- Експерименти
- Пояснювати
- Пояснює
- надзвичайно
- мода
- швидкий
- кілька
- Поля
- в кінці кінців
- Перший
- потік
- Тече
- Потоки
- для
- фонд
- часто
- від
- фундаментальний
- породжує
- отримати
- золото
- найбільший
- Гарвард
- Гарвардський університет
- Мати
- he
- допомога
- Високий
- основний момент
- дуже
- заднім числом
- хіт
- Отвори
- надія
- HTTP
- HTTPS
- ідея
- зображення
- in
- У тому числі
- Збільшує
- незалежний
- індивідуальний
- інформація
- початковий
- замість
- Інститут
- взаємодіяти
- Взаємодії
- в
- питання
- IT
- ЙОГО
- JPG
- в значній мірі
- більше
- лазер
- останній
- Законодавство
- шар
- макет
- вчений
- найменш
- брехня
- світло
- трохи
- Довго
- шукати
- втрачати
- зробити
- багато
- матеріал
- Матеріали
- макс-ширина
- засоби
- механіка
- метал
- Метали
- модель
- Імпульс
- більше
- рухатися
- багато
- my
- ім'я
- природа
- необхідно
- ніколи
- Нові
- Нью-Йорк
- Нью-Йорк
- шум
- примітки
- зараз
- номер
- дивно
- of
- on
- ONE
- постійний
- відкрити
- or
- звичайний
- Інше
- наші
- пандемія
- Папір
- приватність
- Минуле
- своєрідний
- period
- фаза
- Фізика
- Світ фізики
- картина
- місце
- plato
- Інформація про дані Платона
- PlatoData
- позиції
- це можливо
- наявність
- представити
- властивості
- пропозиція
- пропонувати
- Штовхати
- Пазли
- Квантовий
- квантове заплутування
- Квантова механіка
- квантові частинки
- випадковість
- ставка
- реалістичний
- нещодавно
- червоний
- режим
- пов'язаний
- представлений
- Дослідники
- Опір
- відповідь
- обмежений
- результат
- результати
- показувати
- s
- говорить
- секрети
- служити
- простий
- невеликий
- So
- десь
- стан
- Як і раніше
- сильний
- сильно
- структура
- Вивчення
- такі
- надпровідний
- Надпровідність
- приймає
- команда
- розповідає
- ніж
- Що
- Команда
- їх
- Їх
- потім
- теорія
- Ці
- вони
- це
- хоча?
- слайдами
- до
- разом
- до
- подорожувати
- лікувати
- правда
- повороти
- два
- що лежить в основі
- розуміння
- Universal
- університет
- на відміну від
- на
- us
- через
- було
- шлях..
- способи
- we
- ДОБРЕ
- були
- Що
- Що таке
- коли
- який
- ВООЗ
- чому
- волі
- з
- в
- Work
- світ
- Неправильно
- йорк
- зефірнет